本發(fā)明涉及鉛酸電池的維護(hù)和管理，特別是一種基于dsp系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、鉛酸蓄電池作為直流電源的備用電源，為設(shè)備的操作、保護(hù)、通訊、控制等提供穩(wěn)定可靠的直流電源。影響鉛酸蓄電池壽命的主要因素為：內(nèi)部因素和外部因素，其中，內(nèi)部因素包括蓄電池硫酸鹽化、蓄電池?zé)崾Э?、蓄電池早期容量失效、蓄電池制造工藝等，外部因素包括環(huán)境溫度、維護(hù)手動(dòng)等。目前蓄電池的維護(hù)保養(yǎng)措施主要為日常在線監(jiān)測(cè)(電壓監(jiān)視、定期的均充充電和內(nèi)阻測(cè)試等)和年度核容試驗(yàn)(i10電流100％核容)。年度核容試驗(yàn)，也只是在蓄電池存在安全隱患之后才會(huì)暴露，不能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，故需要更系統(tǒng)的行之有效的手段對(duì)其進(jìn)行全生命周期監(jiān)控，以期實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池的健康狀況做出及時(shí)研判，防患于未然。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述或現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明的目的是提供一種基于dsp系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)，其能夠通過(guò)電壓采樣模塊和霍爾電流傳感器將電池組的電壓信號(hào)和電流信號(hào)采集出來(lái)，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換與隔離通信后，由dsp對(duì)轉(zhuǎn)換后的信號(hào)進(jìn)行處理，生成水電站剩余容量和健康狀態(tài)評(píng)估，并基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和剩余容量和健康狀態(tài)評(píng)估值，建立蓄電池健康研判系統(tǒng)。

3、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于dsp系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)，其包括閥控式鉛酸蓄電池、與閥控式鉛酸蓄電池串聯(lián)的霍爾電流傳感器、與閥控式鉛酸蓄電池并聯(lián)的電池組電壓采樣模塊，還包括dps芯片、隔離通信模塊、溫度采樣模塊、報(bào)警模塊、顯示屏，以及驅(qū)動(dòng)電路。

4、作為本發(fā)明基于dsp系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：報(bào)警模塊包括指示燈和蜂鳴器，且指示燈和蜂鳴器均與dsp芯片相連接。

5、作為本發(fā)明基于dsp系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：電池組電流采樣模塊包括電流采集芯片acs712、電容c27、第一雙極性運(yùn)算放大器lm358d和第二雙極性運(yùn)算放大器lm358d。

6、作為本發(fā)明基于dsp系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：霍爾電流傳感器將閥控式鉛酸蓄電池的電流信號(hào)經(jīng)過(guò)a/d轉(zhuǎn)換后傳輸至dsp芯片、電池組電壓采樣模塊將采集的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)a/d轉(zhuǎn)換后通過(guò)隔離通訊模塊進(jìn)入dsp芯片中、dsp芯片將接收的信號(hào)進(jìn)行處理后，通過(guò)隔離通信模塊將處理結(jié)果傳輸至顯示屏顯示、溫度采集模塊進(jìn)行系統(tǒng)溫度采樣；驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)所有設(shè)備供電。

7、作為本發(fā)明基于dsp系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：電流采集芯片acs712由電源電壓正極連接5v電源供電，正向電流輸入端與電流采集芯片的輸入端連接，反向電流輸入端與電流采集芯片的輸入端連接。

8、作為本發(fā)明基于dsp系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：電容c27接地后接入電流采集芯片acs712，電流采集芯片acs712接地引腳與地相連。

9、作為本發(fā)明基于dsp系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：第二雙極性運(yùn)算放大器lm358d的正極輸入端經(jīng)過(guò)電阻r43和電感c25組成的濾波電路后與第一雙極性運(yùn)算放大器的輸入電壓連接，負(fù)極與其輸出電壓相連。

10、作為本發(fā)明基于dsp系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：第一雙極性運(yùn)算放大器的正極輸入端經(jīng)過(guò)電阻r42連接到第二雙極性運(yùn)算放大器的輸出端，第一雙極性運(yùn)算放大器的負(fù)極為其輸出，電阻r44與電容c24并聯(lián)后接地，第一雙極性運(yùn)算放大器lm358d的輸出端與二極管d10的陰極和二極管d9陽(yáng)極相連，且二極管d9的陰極與3.3v電源連接，二極管d10與電容c26并聯(lián)后接入地線。

11、作為本發(fā)明基于dsp系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：電壓傳感器芯片通過(guò)正電源引腳v+和調(diào)節(jié)電壓引腳vreg兩個(gè)引腳供電，電源通過(guò)電阻r4為正電源引腳v+供電，電源通過(guò)r2和三極管接入調(diào)節(jié)電壓引腳vreg。

12、作為本發(fā)明基于dsp系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)的一種優(yōu)選方案，其中：12節(jié)閥控式鉛酸蓄電池通過(guò)100ω限流電阻分別接到引腳c0～引腳c12上，引腳s1～引腳s12分別接金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管和功率電阻r3，電阻r5與發(fā)光二極管串聯(lián)后與電阻r6、電阻r7并聯(lián)。

13、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)鉛酸電池從投入使用到退役的整個(gè)生命周期的全面監(jiān)控，利用維護(hù)保養(yǎng)數(shù)據(jù)，對(duì)蓄電池健康狀態(tài)進(jìn)行預(yù)判，提前發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題，并基于數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)蓄電池的生命周期預(yù)判，為電池的運(yùn)維提供科學(xué)有效的依據(jù)，通過(guò)科學(xué)管理，提高了電池的使用效率和運(yùn)維效率，同時(shí)還通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控和及時(shí)報(bào)警，降低了因電池問(wèn)題導(dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)，通過(guò)有效的監(jiān)控和維護(hù)，延長(zhǎng)了電池的使用壽命，還通過(guò)采用dsp芯片和先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理算法，提高了系統(tǒng)的處理能力和精度。

技術(shù)特征：

1.一種基于dsp系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)，其特征在于：包括，

2.如權(quán)利要求1所述的基于dsp系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)，其特征在于：所述報(bào)警模塊包括指示燈和蜂鳴器，且指示燈和蜂鳴器均與所述dsp芯片相連接。

3.如權(quán)利要求2所述的基于dsp系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)，其特征在于：所述電池組電流采樣模塊包括電流采集芯片acs712、電容c27、第一雙極性運(yùn)算放大器lm358d和第二雙極性運(yùn)算放大器lm358d。

4.如權(quán)利要求3所述的基于dsp系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)，其特征在于：所述霍爾電流傳感器將所述閥控式鉛酸蓄電池的電流信號(hào)經(jīng)過(guò)a/d轉(zhuǎn)換后傳輸至所述dsp芯片、所述電池組電壓采樣模塊將采集的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)a/d轉(zhuǎn)換后通過(guò)隔離通訊模塊進(jìn)入所述dsp芯片中、所述dsp芯片將接收的信號(hào)進(jìn)行處理后，通過(guò)所述隔離通信模塊將處理結(jié)果傳輸至所述顯示屏顯示、所述溫度采集模塊進(jìn)行系統(tǒng)溫度采樣；所述驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)所有設(shè)備供電。

5.如權(quán)利要求4所述的基于dsp系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)，其特征在于：所述電流采集芯片acs712由電源電壓正極連接5v電源供電，正向電流輸入端與電流采集芯片的輸入端連接，反向電流輸入端與電流采集芯片的輸入端連接。

6.如權(quán)利要求5所述的基于dsp系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)，其特征在于：所述電容c27接地后接入電流采集芯片acs712，電流采集芯片acs712接地引腳與地相連。

7.如權(quán)利要求6所述的基于dsp系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)，其特征在于：所述第二雙極性運(yùn)算放大器lm358d的正極輸入端經(jīng)過(guò)電阻r43和電感c25組成的濾波電路后與第一雙極性運(yùn)算放大器的輸入電壓連接，負(fù)極與其輸出電壓相連。

8.如權(quán)利要求7所述的基于dsp系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)，其特征在于：所述第一雙極性運(yùn)算放大器的正極輸入端經(jīng)過(guò)電阻r42連接到第二雙極性運(yùn)算放大器的輸出端，第一雙極性運(yùn)算放大器的負(fù)極為其輸出，電阻r44與電容c24并聯(lián)后接地，所述第一雙極性運(yùn)算放大器lm358d的輸出端與二極管d10的陰極和二極管d9陽(yáng)極相連，且二極管d9的陰極與3.3v電源連接，二極管d10與電容c26并聯(lián)后接入地線。

9.如權(quán)利要求8所述的基于dsp系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)，其特征在于：所述電壓傳感器芯片通過(guò)正電源引腳v+和調(diào)節(jié)電壓引腳vreg兩個(gè)引腳供電，電源通過(guò)電阻r4為正電源引腳v+供電，電源通過(guò)r2和三極管接入調(diào)節(jié)電壓引腳vreg。

10.如權(quán)利要求9所述的基于dsp系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)，其特征在于：12節(jié)閥控式鉛酸蓄電池通過(guò)100ω限流電阻分別接到引腳c0～引腳c12上，引腳s1～引腳s12分別接金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管和功率電阻r3，電阻r5與發(fā)光二極管串聯(lián)后與電阻r6、電阻r7并聯(lián)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及鉛酸電池的維護(hù)和管理技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于DSP系統(tǒng)的鉛酸電池全生命周期管理系統(tǒng)，其包括閥控式鉛酸蓄電池、與閥控式鉛酸蓄電池串聯(lián)的霍爾電流傳感器、與閥控式鉛酸蓄電池并聯(lián)的電池組電壓采樣模塊，還包括DPS芯片、隔離通信模塊、溫度采樣模塊、報(bào)警模塊、顯示屏，以及驅(qū)動(dòng)電路。本發(fā)明的有益效果為實(shí)現(xiàn)了對(duì)鉛酸電池從投入使用到退役的整個(gè)生命周期的全面監(jiān)控，利用維護(hù)保養(yǎng)數(shù)據(jù)，對(duì)蓄電池健康狀態(tài)進(jìn)行預(yù)判，提前發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題，并基于數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)蓄電池的生命周期預(yù)判，提高了電池的使用效率和運(yùn)維效率，同時(shí)還通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控和及時(shí)報(bào)警，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)，延長(zhǎng)了電池的使用壽命，還通過(guò)采用DSP芯片提高了系統(tǒng)的處理能力和精度。

技術(shù)研發(fā)人員：王麗玲,孫曉波,白松,黃祿元
受保護(hù)的技術(shù)使用者：三峽金沙江云川水電開(kāi)發(fā)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/2